Все, о чем сказано в предыдущем параграфе
, относится, разумеется, не только к испарению, кипению и конденсации воды, но и к любому веществу. В этом параграфе мы рассмотрим процессы, касающиеся только воды. И не потому, что вода — некое особое вещество, хотя она и обладает рядом удивительных свойств, а потому, что содержание в атмосфере паров воды оказывает существенное влияние на климат, на жизнедеятельность всех живых организмов на Земле, в том числе и на человека. И хотя парциальное давление паров воды, как правило, не превышает 3% от атмосферного давления, роль их в указанных выше процессах необычайно высока.
Влажность воздуха — это содержание в воздухе водяного пара, которое можно охарактеризовать несколькими величинами. Мы рассмотрим три из них. Парциальное давление или упругость водяного пара, измеряемое в Паскалях или миллиметрах ртутного столба (есть и другие единицы), абсолютная влажность, представляющая собой плотность водяного пара, измеряемую в г/м3, и относительная влажность — величина, равная отношению упругости водяного пара к упругости насыщенного водяного пара при данной температуре и выраженная в процентах. Относительную влажность можно найти и как отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара, т. е.: Именно от относительной, а не абсолютной влажности зависит состояние многих окружающих нас предметов. Мы уже упоминали о том, как важно поддерживать необходимую влажность при хранении книг и картин. От относительной влажности зависит, будут они отдавать или поглощать влагу и в каких количествах. От относительной влажности зависит, будет или нет ржаветь железо. Примеров можно привести множество, рассмотрим еще только влияние влажности на человеческий организм. Наиболее благоприятная для человека относительная влажность 40— 60%. При низкой температуре и высокой влажности повышается теплоотдача организма, что ведет к большому охлаждению. Именно поэтому сухие сибирские морозы переносятся легче, чем морозы и не такие сильные, но при высокой влажности в Санкт-Петербурге. При высокой температуре и высокой влажности, наоборот, теплоотдача резко сокращается, что ведет к перегреванию организма.
Влажность воздуха измеряют психрометрами и гигрометрами. Психрометр вы наверняка видели, ими пользуются все музеи. Психрометр — это два термометра, один обыкновенный, так называемый сухой термометр, а другой, называемый смоченным, такой же термометр, но его шарик обмотан смоченным водой батистом. Сухой термометр показывает температуру воздуха, т. к. находится с ним в тепловом равновесии. Смоченный термометр находится в тепловом равновесии не с воздухом, а с батистом, температура которого зависит от скорости испарения воды с батиста. Чем больше скорость испарения, тем ниже температура. А скорость испарения тем выше, чем ниже относительная влажность; при относительной влажности 100% скорость испарения равна нулю и показания обоих термометров будут равны между собой. Строго говоря, показания смоченного термометра зависят не только от относительной влажности, но и от скорости протекания воздуха около шарика термометра, в частности, от скорости ветра. При измерении влажности в помещении воздух с хорошей точностью можно считать неподвижным, при измерениях на открытом воздухе скорость ветра приходится учитывать или принимать меры, чтобы прикрыть прибор от ветра. Есть психрометры, конструкция которых предусматривает обдув резервуара смоченного термометра воздухом при заданной скорости. Это увеличивает разность показаний термометров, а, следовательно, и точность измерений. Для определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра существуют специальные психрометрические таблицы.